设备固定床反应器
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对外换热式。
原料
? 化工生产中应用最多的是换热条 件较好的列管式反应器，其结构 催化剂
类似管壳式热交换器。
蒸汽 调节阀
补充水
? 通常在管内充填催化剂，反应气 体自上而下通过催化剂床层进行 反应，管间通载热体 (在用高压 水或用高压蒸汽作热载体时，则 把催化剂放在管间，而使管内走 高压流体)。
产物
图 乙炔法合成氯乙烯反应器
? （３）比表面积相当直径 ds：计算固定床压力降时
常用这种直径。
26
? （4）形状系数 * ? s
? 对于非球形粒子，其外表面积 AP必大于同体积球 形粒子的外表面积 AS,则：
? 球形颗粒的外表面积 AS与体积相同的非球形颗粒 的外表面积 AP之比，称为形状系数。
?s
=
As Ap
? 除球体的 ? =s 1外，其它形状颗粒的 ?均s 小于1。
31
3. 固定床的当量直径de
de＝4RH
流道有效截面积 床层空隙体积 ?
RH = 流道润湿周边长 = 总的润湿面积 ≈ Se
de—当量直径，m；
ＲＨ—水力半径，m。
Se_床层比外表面积
Se ? (1 ? ? )Sp ? 6(1 ? ? )
Vp
ds
32
9.2.2固定床反应器中流体流动的特性
? １．流动特性 ? 在固定床反应器中，流体在床层内的 孔道中流动。 ? 流体在固定床层中的流动情况远较在 空管中复杂。 ? 固定床中孔道 弯曲、交错、形状各异 ，孔道的数
图9-1圆筒绝热式反应器 １一矿渣棉；2一瓷环；3一催化剂
11
12
固定床反应器操作过程中发生超压现象的处理方法
固定床反应器操作过程中若发生超压现 象，需要紧急放空处理时，一般应按 流 程顺序进行，即: 打开出口放空阀放空，以免逆流程放空 导致气流冲动催化剂床层，但危急情况 下可以同时打开出口处和入口处的放空 阀。
惰性物料来稀释催化剂. ? 列管式固定床反应器缺点： ? 是结构比绝热反应器复杂，催化剂的装卸也不
方便。
21
适用场合
换热式固定床反应器可用于放热反应， 也可用于吸热反应。
但对于反应过程中催化剂失活很快，以 致催化剂的再生或更换十分频繁的反应，不 宜采用固定床反应器，无论是绝热式还是换 热式。
22
2）.自热换热式反应器
6
9.1.1固定床反应器的特点及工业应用
固定床反应器优点 *
① 固定床中催化剂不易磨损； ? ② 床层内流体的流动接近于平推流，与返
混式的反应器相比，可用较少量的催化剂 和较小的反应器容积来获得较大的生产能 力。 ? ③ 由于停留时间可以严格控制，温度分布 可以适当调节，因此特别有利于达到高的 选择性和转化率。 ? ④可在高温高压下操作。
29
影响床层空隙率的因素 * 床层空隙率的大小与 颗粒形状 、粒度分布 、颗粒 表面的粗糙度、颗粒直径与床直径之比 以及 颗粒的 充填方法 等有关。 颗粒形状影响最大， 一般形状系数越大（即越接 近圆球体）空隙率越小，颗粒表面越光滑空隙率越 小，粒度越小空隙率越小，粒度分布越不均匀（即 粒径分布越宽）空隙率越小。 固定床中同一横截面上的空隙率是 不均匀 的，对 于粒度均一的颗粒所构成的床层，在与器壁距离为 1～2倍颗粒直径处，空隙率 最大 ，床层中心较小， 这种影响， 叫做壁效应。
目、截面积沿流动方向不断变化，流过床层的流 体，其径向流速分布也不均匀，造成流体在流动 过程中不断地 分散和混合 。 ? 颗粒越小形成的孔道数目就越多，孔道的截面积 就越小； ? 颗粒越不均匀、形状越不规则、表面越粗糙，各 孔道的差异性就越大。
33
2.气体的分布
? 气流分布不均产生的原因： 在气固相固定床催化反应器中，由于床层 空隙率沿径向分布 不均匀导致气流分布不均匀； 另外较大速度的气流 动能很大 ，分股冲入反应器内也会引起 气流分布不均匀。
载热体的选择
在传热面积一定的情况下，载热体有较大的传热 系数。
19
图9-3列管式固定床反应器
(a）沸腾式 （b）内部循环式 （ c）外部循环式
20
列管式固定床反应器优点：
? ① 传热较好，管内温度较易控制； ? ② 返混小、选择性较高； ? ③ 只要增加管数，便可有把握地进行放大； ? ④ 对于极强的放热反应，还可用同样粒度的
? 气流分布不均危害*： 会造成沟流和短路 ，使不同径向位置处的流体单元 停留时间 不一样，转化率不一样，从而降低反应效果。
? 改进措施*： 在装填催化剂时应尽量 装填均匀，并采取措施 消除气流的初 始动能和均匀导气。
34
图9-6 消除初始动能的方法示意图
35
图9-7 附加导流装置示意图
36
9.2.3固定床反应器的床层压力降
9
1. 绝 热 式 反 应 器
（掌握结构、分类、应用）
? 绝热式固定床催化反应器在反应过程中，床层 不与外界进行热量交换 ，其最外层为 隔热材料 层（耐火砖、矿渣棉、玻璃纤维等），常称作 保温层 ，作用是防止热量的传出或传入，减少 能量损失，维持一定的操作条件并起到安全防 护的作用。
10
1）单段绝热床
4
? 9.1固定床反应器的特点及结构 ? 9.2固定床反应器内的流体流动 ? 9.3固定床反应器内的传质与传热 ? 9.4 固定床反应器的计算方法
5
9.1固定床反应器的特点及结构
? 定义 *：凡是流体通过不动的固体物料所 形成的床层而进行反应的装置都称作固定 床反应器。
? 其中尤以用气态的反应物料通过由固体催 化剂所构成的床层进行反应的气 -固相催 化反应器占最主要的地位。
本课着重讲述气固相催化反应，并讨论定量 处理的方法。
3
根据固体催化剂是处于静止状态还是运动状 态，反应器又可分为两大类， 属于静止状态的有固定床反应器和滴流床反 应器， 催化剂处于运动状态的有流化床反应器、移 动床反应器和浆态反应器等。 本章的主要研究对象是固定床反应器，流化 床反应器第十章介绍。
24
自热式反应器的特点 ? 热能的利用率高，省能。 ? 可以设计出轴向温度分布接近最佳温度分布曲
线的床层结构 ? 反应器热反馈现象严重，操作控制比较困难，
原料气流量、温度、组成的变化都会影响热量 平衡和反应状况，引起温度波动。 ? 自热式反应器在开车时需要外部热源。
25
9.2.1 固定床反应器的床层特点
? 一般为一高径比不大的圆筒体。 见图9-1。
? 单段绝热反应器优点：
? 单段绝热式固定床催化反应器 结构简单、造价便宜，反应器 内体积能得到充分利用。
单段绝热反应器适用的场合*：
? (1). 反应热效应较小的反应；
? (2). 温度对目的产物收率影响 不大的反应；
? (3). 虽然反应热效应大，但单 程转化率较低的反应或者有大 量惰性物料存在，使反应过程 中温升小的反应.
7
固定床反应器缺点*
? ①固定床中的传热较差； ? ②催化剂的再生、更换均不方便，
催化剂的更换必须停产进行。 ? ③不能使用细粒催化剂
8
9.1.2 固定床反应器的构型
? 固定床反应器分类 * ? 固定床反应器按反应中与外界有否热量交换可以
划分为两大类： 绝热式和换热式。 ? 绝热式:单段绝热床 、多段绝热式反应器 ? 换热式：对外换热式和自身换热式。
? 三种相当直径用 联系起来，关系如下：
?s
d s = ? s dV = (? s ) 3 / 2 d a
27
_
（5）平均直径 d p
当颗粒的形状不规则、大小也不均匀时应采用平均直径。 对于大小不等的混合颗粒，其平均直径可用筛分数据按下式求出。
ａ．统计平均直径
_
dp
_
n
? d p ? xidi
i?1
-颗粒的平均直径，m;
di—某一筛分颗粒的直径，m； xi-直径为di的颗粒所占的质量分数。
ｂ．调和平均直径
_
1
∑ d p = n xi
i=1 d i
在固定床、流化床流体力学计算中常采用调和平均直径。 28
2.床层空隙率*
? 表征床层结构的主要参数为 床层空隙率 。是指颗粒 间自由体积与整个床层体积之比。
ε＝(床层自由体积 )/(床层体积)
?
1?
?B ?P
? ? B -催化剂床层堆积密度，即单位体积催化剂床层具
有的质量， Kg/m3；堆积密度ρ B＝固体的质量 /床层 的体积。
? ? P -催化剂的表观密度，即单位体积催化剂颗粒具
有的质量， Kg/m3。颗粒密度ρ p＝固体的质量 /颗粒 的体积。
? 空隙率的大小会影响 流体的流动 (压降)、传质及传 热。
? １．催化剂颗粒的直径和形状系数
? 粒径是表征颗粒特征的一个基本参数，常笼统地以 dP表示。
? 设粒子的体积为 VP，外表面积为 Ap，比外表面积 Sv= Ap/VP
? （1）体积相当直径 dV：流体力学研究中常使用这
种直径。
? （２）外表面积相当直径 da：在固定床传热及传质
研究中常用这种直径。
近最佳温度，缺点是反应后期易于过冷。 ? 并流：优点是后期降温较慢，不足是前期升温较慢。 ? 无论逆流还是并流，反应前期放热速率都最大。 ? 有些并流式催化反应器中设置一绝热床，经预热后
的原料气先进入绝热床中反应，使反应气体迅速升 温，然后再进入与原料气进行换热的催化剂管中反 应，这样做既保留并流式后期降温速度慢的优点， 又克服了原料气进入床层后升温速度慢的缺点。
? 以原料气为换热介质，利用反应后的高温气体预 热原料，使其达到反应温度，本身得到冷却，即 反应前后的物料在床层中自己进行换热称作自热 式反应器。
? 只适用于 放热反应 ，而且是原料气 必须预热 的系 统。
反应物料的流向：
? 自热式反应器示意图
23
? 优、缺点： ? 逆流：优点是原料气进入床层后能较快地升温而接
13
2）.多段绝热式反应器
? 多段绝热固定床反应器使用场合： ? 多段绝热固定床反应器多用以进行放热反
应等。 多段绝热反应器分类 ? 按段间换热方式的不同可分为三类： ? (1).间接换热式； ? (2).原料气冷激式； ? (3).非原料气冷激式。 ? 后两类又可总称为直接换热式。
14
15
16
? 流过床层的流体，其径向流速分布是不均匀的。
? 径向流速分布： 从床层中心处算起，随着径向位置的增大， 流速增加，在离器壁的距离等于 1～2倍颗粒直径处，流速最 大，然后随径向位置的增大而降低，至壁面处为零。 床层直 径与颗粒直径之比越小，径向流速分布越不均匀。
? 流体流过固定床时所产生的压力损失*：
30
在非球颗粒 充填的床层中，同一截面上的ε值，除 壁效应影响所及的范围外，都是 均匀的。 但球形或圆柱形颗粒 充填的床层，在同一横截面
上的ε值，除壁效应影响所及的范围外，还在一平
均值上下波动。 由于壁效应的影响，床层直径与颗粒直径之比越 大，床层空隙率的分布越均匀。 通常所说的床层空隙率指的是 平均空隙率 。
第九章 固定床反应器
1
多相系统的特征
多相系统的特征是: 系统中同时存在两个或两个以上的相态， 在发生化学反应的同时，也发生着相间和 相内的传递现象，主要是质量传递和热量 传递。 如果这些传递现象不存在，那么就不可能 发生化学反应。
2Hale Waihona Puke Baidu
多相系统中反应的基本类型
可概括为三种基本类型： (1)在两相界面处进行反应，所有气固反应或气固 相催化反应都属于这一类型； (2)在一个相内进行反应，大多数气液反应均属于 这种情况，进行反应的相叫做反应相； (3)在两个相内同时发生反应，某些液液反应属于 这种情况。
2 换热式反应器
? 当反应 热效应较大 时，为了维持适宜的温度条件， 必须利用换热介质来移走或供给热量。
? 换热式固定床反应器的特点： ? 在催化剂床层进行化学反应的同时，床层还通过
器壁与外界进行热交换。 ? 按换热介质的不同，又可分为 对外换热式和自身
换热式 。
17
1）对外换热式反应器
? 以各种载热体为换热介质，称为
? 一方面是由于颗粒的 粘滞曳力，即流体与颗粒表面间的 摩擦； 另一方面是由于流体流动过程中孔道截面积 突然扩大和收缩 ， 以及流体对颗粒的撞击及流体的再分布而产生。
? 当流体处于 层流时，前者起主要作用；在 高流速及薄床层中 流动时，后者起主要作用。
18
流体流动方式
实际生产中，物料 大多数 是采用 自上而下 的 流动方式， 少数 为自下而上 流动， 载热体 则在 管 间流动，其流向可以与反应气体成 逆流 ，也可以 成并流 ，应根据不同反应的具体要求来进行选择。 若进行的是 吸热反应， 则载热体为化学反应的 热 源。 对于 放热反应、 载热体为 冷却介质，移走由 反应所产生的热量。 换热强度应满足反应过程所要求的温度条件。
原料
? 化工生产中应用最多的是换热条 件较好的列管式反应器，其结构 催化剂
类似管壳式热交换器。
蒸汽 调节阀
补充水
? 通常在管内充填催化剂，反应气 体自上而下通过催化剂床层进行 反应，管间通载热体 (在用高压 水或用高压蒸汽作热载体时，则 把催化剂放在管间，而使管内走 高压流体)。
产物
图 乙炔法合成氯乙烯反应器
? （３）比表面积相当直径 ds：计算固定床压力降时
常用这种直径。
26
? （4）形状系数 * ? s
? 对于非球形粒子，其外表面积 AP必大于同体积球 形粒子的外表面积 AS,则：
? 球形颗粒的外表面积 AS与体积相同的非球形颗粒 的外表面积 AP之比，称为形状系数。
?s
=
As Ap
? 除球体的 ? =s 1外，其它形状颗粒的 ?均s 小于1。
31
3. 固定床的当量直径de
de＝4RH
流道有效截面积 床层空隙体积 ?
RH = 流道润湿周边长 = 总的润湿面积 ≈ Se
de—当量直径，m；
ＲＨ—水力半径，m。
Se_床层比外表面积
Se ? (1 ? ? )Sp ? 6(1 ? ? )
Vp
ds
32
9.2.2固定床反应器中流体流动的特性
? １．流动特性 ? 在固定床反应器中，流体在床层内的 孔道中流动。 ? 流体在固定床层中的流动情况远较在 空管中复杂。 ? 固定床中孔道 弯曲、交错、形状各异 ，孔道的数
图9-1圆筒绝热式反应器 １一矿渣棉；2一瓷环；3一催化剂
11
12
固定床反应器操作过程中发生超压现象的处理方法
固定床反应器操作过程中若发生超压现 象，需要紧急放空处理时，一般应按 流 程顺序进行，即: 打开出口放空阀放空，以免逆流程放空 导致气流冲动催化剂床层，但危急情况 下可以同时打开出口处和入口处的放空 阀。
惰性物料来稀释催化剂. ? 列管式固定床反应器缺点： ? 是结构比绝热反应器复杂，催化剂的装卸也不
方便。
21
适用场合
换热式固定床反应器可用于放热反应， 也可用于吸热反应。
但对于反应过程中催化剂失活很快，以 致催化剂的再生或更换十分频繁的反应，不 宜采用固定床反应器，无论是绝热式还是换 热式。
22
2）.自热换热式反应器
6
9.1.1固定床反应器的特点及工业应用
固定床反应器优点 *
① 固定床中催化剂不易磨损； ? ② 床层内流体的流动接近于平推流，与返
混式的反应器相比，可用较少量的催化剂 和较小的反应器容积来获得较大的生产能 力。 ? ③ 由于停留时间可以严格控制，温度分布 可以适当调节，因此特别有利于达到高的 选择性和转化率。 ? ④可在高温高压下操作。
29
影响床层空隙率的因素 * 床层空隙率的大小与 颗粒形状 、粒度分布 、颗粒 表面的粗糙度、颗粒直径与床直径之比 以及 颗粒的 充填方法 等有关。 颗粒形状影响最大， 一般形状系数越大（即越接 近圆球体）空隙率越小，颗粒表面越光滑空隙率越 小，粒度越小空隙率越小，粒度分布越不均匀（即 粒径分布越宽）空隙率越小。 固定床中同一横截面上的空隙率是 不均匀 的，对 于粒度均一的颗粒所构成的床层，在与器壁距离为 1～2倍颗粒直径处，空隙率 最大 ，床层中心较小， 这种影响， 叫做壁效应。
目、截面积沿流动方向不断变化，流过床层的流 体，其径向流速分布也不均匀，造成流体在流动 过程中不断地 分散和混合 。 ? 颗粒越小形成的孔道数目就越多，孔道的截面积 就越小； ? 颗粒越不均匀、形状越不规则、表面越粗糙，各 孔道的差异性就越大。
33
2.气体的分布
? 气流分布不均产生的原因： 在气固相固定床催化反应器中，由于床层 空隙率沿径向分布 不均匀导致气流分布不均匀； 另外较大速度的气流 动能很大 ，分股冲入反应器内也会引起 气流分布不均匀。
载热体的选择
在传热面积一定的情况下，载热体有较大的传热 系数。
19
图9-3列管式固定床反应器
(a）沸腾式 （b）内部循环式 （ c）外部循环式
20
列管式固定床反应器优点：
? ① 传热较好，管内温度较易控制； ? ② 返混小、选择性较高； ? ③ 只要增加管数，便可有把握地进行放大； ? ④ 对于极强的放热反应，还可用同样粒度的
? 气流分布不均危害*： 会造成沟流和短路 ，使不同径向位置处的流体单元 停留时间 不一样，转化率不一样，从而降低反应效果。
? 改进措施*： 在装填催化剂时应尽量 装填均匀，并采取措施 消除气流的初 始动能和均匀导气。
34
图9-6 消除初始动能的方法示意图
35
图9-7 附加导流装置示意图
36
9.2.3固定床反应器的床层压力降
9
1. 绝 热 式 反 应 器
（掌握结构、分类、应用）
? 绝热式固定床催化反应器在反应过程中，床层 不与外界进行热量交换 ，其最外层为 隔热材料 层（耐火砖、矿渣棉、玻璃纤维等），常称作 保温层 ，作用是防止热量的传出或传入，减少 能量损失，维持一定的操作条件并起到安全防 护的作用。
10
1）单段绝热床
4
? 9.1固定床反应器的特点及结构 ? 9.2固定床反应器内的流体流动 ? 9.3固定床反应器内的传质与传热 ? 9.4 固定床反应器的计算方法
5
9.1固定床反应器的特点及结构
? 定义 *：凡是流体通过不动的固体物料所 形成的床层而进行反应的装置都称作固定 床反应器。
? 其中尤以用气态的反应物料通过由固体催 化剂所构成的床层进行反应的气 -固相催 化反应器占最主要的地位。
本课着重讲述气固相催化反应，并讨论定量 处理的方法。
3
根据固体催化剂是处于静止状态还是运动状 态，反应器又可分为两大类， 属于静止状态的有固定床反应器和滴流床反 应器， 催化剂处于运动状态的有流化床反应器、移 动床反应器和浆态反应器等。 本章的主要研究对象是固定床反应器，流化 床反应器第十章介绍。
24
自热式反应器的特点 ? 热能的利用率高，省能。 ? 可以设计出轴向温度分布接近最佳温度分布曲
线的床层结构 ? 反应器热反馈现象严重，操作控制比较困难，
原料气流量、温度、组成的变化都会影响热量 平衡和反应状况，引起温度波动。 ? 自热式反应器在开车时需要外部热源。
25
9.2.1 固定床反应器的床层特点
? 一般为一高径比不大的圆筒体。 见图9-1。
? 单段绝热反应器优点：
? 单段绝热式固定床催化反应器 结构简单、造价便宜，反应器 内体积能得到充分利用。
单段绝热反应器适用的场合*：
? (1). 反应热效应较小的反应；
? (2). 温度对目的产物收率影响 不大的反应；
? (3). 虽然反应热效应大，但单 程转化率较低的反应或者有大 量惰性物料存在，使反应过程 中温升小的反应.
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固定床反应器缺点*
? ①固定床中的传热较差； ? ②催化剂的再生、更换均不方便，
催化剂的更换必须停产进行。 ? ③不能使用细粒催化剂
8
9.1.2 固定床反应器的构型
? 固定床反应器分类 * ? 固定床反应器按反应中与外界有否热量交换可以
划分为两大类： 绝热式和换热式。 ? 绝热式:单段绝热床 、多段绝热式反应器 ? 换热式：对外换热式和自身换热式。
? 三种相当直径用 联系起来，关系如下：
?s
d s = ? s dV = (? s ) 3 / 2 d a
27
_
（5）平均直径 d p
当颗粒的形状不规则、大小也不均匀时应采用平均直径。 对于大小不等的混合颗粒，其平均直径可用筛分数据按下式求出。
ａ．统计平均直径
_
dp
_
n
? d p ? xidi
i?1
-颗粒的平均直径，m;
di—某一筛分颗粒的直径，m； xi-直径为di的颗粒所占的质量分数。
ｂ．调和平均直径
_
1
∑ d p = n xi
i=1 d i
在固定床、流化床流体力学计算中常采用调和平均直径。 28
2.床层空隙率*
? 表征床层结构的主要参数为 床层空隙率 。是指颗粒 间自由体积与整个床层体积之比。
ε＝(床层自由体积 )/(床层体积)
?
1?
?B ?P
? ? B -催化剂床层堆积密度，即单位体积催化剂床层具
有的质量， Kg/m3；堆积密度ρ B＝固体的质量 /床层 的体积。
? ? P -催化剂的表观密度，即单位体积催化剂颗粒具
有的质量， Kg/m3。颗粒密度ρ p＝固体的质量 /颗粒 的体积。
? 空隙率的大小会影响 流体的流动 (压降)、传质及传 热。
? １．催化剂颗粒的直径和形状系数
? 粒径是表征颗粒特征的一个基本参数，常笼统地以 dP表示。
? 设粒子的体积为 VP，外表面积为 Ap，比外表面积 Sv= Ap/VP
? （1）体积相当直径 dV：流体力学研究中常使用这
种直径。
? （２）外表面积相当直径 da：在固定床传热及传质
研究中常用这种直径。
近最佳温度，缺点是反应后期易于过冷。 ? 并流：优点是后期降温较慢，不足是前期升温较慢。 ? 无论逆流还是并流，反应前期放热速率都最大。 ? 有些并流式催化反应器中设置一绝热床，经预热后
的原料气先进入绝热床中反应，使反应气体迅速升 温，然后再进入与原料气进行换热的催化剂管中反 应，这样做既保留并流式后期降温速度慢的优点， 又克服了原料气进入床层后升温速度慢的缺点。
? 以原料气为换热介质，利用反应后的高温气体预 热原料，使其达到反应温度，本身得到冷却，即 反应前后的物料在床层中自己进行换热称作自热 式反应器。
? 只适用于 放热反应 ，而且是原料气 必须预热 的系 统。
反应物料的流向：
? 自热式反应器示意图
23
? 优、缺点： ? 逆流：优点是原料气进入床层后能较快地升温而接
13
2）.多段绝热式反应器
? 多段绝热固定床反应器使用场合： ? 多段绝热固定床反应器多用以进行放热反
应等。 多段绝热反应器分类 ? 按段间换热方式的不同可分为三类： ? (1).间接换热式； ? (2).原料气冷激式； ? (3).非原料气冷激式。 ? 后两类又可总称为直接换热式。
14
15
16
? 流过床层的流体，其径向流速分布是不均匀的。
? 径向流速分布： 从床层中心处算起，随着径向位置的增大， 流速增加，在离器壁的距离等于 1～2倍颗粒直径处，流速最 大，然后随径向位置的增大而降低，至壁面处为零。 床层直 径与颗粒直径之比越小，径向流速分布越不均匀。
? 流体流过固定床时所产生的压力损失*：
30
在非球颗粒 充填的床层中，同一截面上的ε值，除 壁效应影响所及的范围外，都是 均匀的。 但球形或圆柱形颗粒 充填的床层，在同一横截面
上的ε值，除壁效应影响所及的范围外，还在一平
均值上下波动。 由于壁效应的影响，床层直径与颗粒直径之比越 大，床层空隙率的分布越均匀。 通常所说的床层空隙率指的是 平均空隙率 。
第九章 固定床反应器
1
多相系统的特征
多相系统的特征是: 系统中同时存在两个或两个以上的相态， 在发生化学反应的同时，也发生着相间和 相内的传递现象，主要是质量传递和热量 传递。 如果这些传递现象不存在，那么就不可能 发生化学反应。
2Hale Waihona Puke Baidu
多相系统中反应的基本类型
可概括为三种基本类型： (1)在两相界面处进行反应，所有气固反应或气固 相催化反应都属于这一类型； (2)在一个相内进行反应，大多数气液反应均属于 这种情况，进行反应的相叫做反应相； (3)在两个相内同时发生反应，某些液液反应属于 这种情况。
2 换热式反应器
? 当反应 热效应较大 时，为了维持适宜的温度条件， 必须利用换热介质来移走或供给热量。
? 换热式固定床反应器的特点： ? 在催化剂床层进行化学反应的同时，床层还通过
器壁与外界进行热交换。 ? 按换热介质的不同，又可分为 对外换热式和自身
换热式 。
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1）对外换热式反应器
? 以各种载热体为换热介质，称为
? 一方面是由于颗粒的 粘滞曳力，即流体与颗粒表面间的 摩擦； 另一方面是由于流体流动过程中孔道截面积 突然扩大和收缩 ， 以及流体对颗粒的撞击及流体的再分布而产生。
? 当流体处于 层流时，前者起主要作用；在 高流速及薄床层中 流动时，后者起主要作用。
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流体流动方式
实际生产中，物料 大多数 是采用 自上而下 的 流动方式， 少数 为自下而上 流动， 载热体 则在 管 间流动，其流向可以与反应气体成 逆流 ，也可以 成并流 ，应根据不同反应的具体要求来进行选择。 若进行的是 吸热反应， 则载热体为化学反应的 热 源。 对于 放热反应、 载热体为 冷却介质，移走由 反应所产生的热量。 换热强度应满足反应过程所要求的温度条件。